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值得收藏 | 對講機及其天線的原理和工作詳解

作者:銳目通信

對講機種類衆多,其涉及到的天線也很多樣,本文将從對講機原理簡介說起,圍繞對講機分類、工作方式、天線等部分進行闡述。

一、對講機的分類

1、手持式對講機

這是一種體積小、重量輕、功率小的對講機,适合于個人随身攜帶,能在行進中進行通信聯系,通信距離在無障擋的開闊地帶時一般可達到5公裡。其功率一般UHF頻段不超過4W、VHF頻段不超過5W。該機适合近距離的各種場合下流動人員之間的通信聯系。

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2、車(船、機)載對講機

這是一種能安裝在車輛、船舶、飛機等交通工具上直接由車輛上的電源供電的,并使用車〈船、機〉上天線的無線對講機,主要用于交通運輸、生産排程、保安指揮等業務。其體積較大,功率不小于10W,一般為25W,大功率的一般50 W。

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3、模拟對講機和數字對講機

無線電對講機在設計技術方面,可分為采用模拟通信技術設計的模拟對講機(也稱為傳統對講機),以及采用數字技術進行設計的數字對講機。

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4、單工機和雙工機

單工通信是指在同一時刻,資訊隻能單方向進行傳輸,你說我聽,我說你聽。這種發射和接收隻能交替工作,不能同時工作的無線電對講機叫做單工機。雙工通信是指在同一時刻資訊可以進行雙向傳輸,和打電話一樣,說的同時也能聽,邊說邊聽。

二、對講機的工作原理

1、接收部分

接收部分将來自射頻的放大信号,與來自鎖相環頻率合成器電路的第一本振信号,在第一混頻器處混頻并生成第一中頻信号。

第一中頻信号通過晶體濾波器進一步消除鄰道的雜波信号。濾波後的第一中頻信号進入中頻處理晶片,與第二本振信号再次混頻生成第二中頻信号,第二中頻信号通過一個陶瓷濾波器濾除無用雜散信号後,被放大和鑒頻,産生音頻信号。音頻信号通過放大、帶通濾波器、去加重等電路,進入音量控制電路和功率放大器放大,驅動揚聲器,得到人們所需的資訊。

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2、發射部分

鎖相環和壓控振蕩器(VCO)産生發射的射頻載波信号,經過緩沖放大,激勵放大、功放,産生額定的射頻功率,經過天線低通濾波器,抑制諧波成分,然後通過天線發射出去。

3、調制信号及調制電路

人的話音通過麥克風轉換成音頻的電信号。

4、信令處理

CPU産生CTCSS/CDCSS信号經過放大調整,進入壓控振蕩器進行調制。接收鑒頻後得到的低頻信号,一部分經過放大和亞音頻的帶通濾波器進行濾波整形,進入CPU,與預設值進行比較,将其結果控制音頻功放和揚聲器的輸出。即如果與預置值相同,則打開揚聲器,若不同,則關閉揚聲器。

三、對講機天線的分類

1、車載天線

對講機與天線是通過電纜饋電的,而天線設計好壞與車殼有關聯的,該類天線一般做成磁吸安裝在車頂或打孔安裝,近年還有貼玻璃式的或隐藏在車内的該類天線,關鍵是駐波比的調試與安裝的位置直接影響天線輻射方圖,駐波比一般是與天線設計、電纜、接頭的好壞直接關聯,使用者選擇時應注意。

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2、手持機天線

因為線與手持機是直接饋電,我們稱之為有源天線,該天線手持機的子產品主機闆與天線連為一體,故主機闆子產品對天線輻射方向圖影響非常大,不同的主機闆子產品及外殼天線的方向圖是不同的,而不同的輻射方向圖使對講機的通信品質相差就會很大。

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3、基地台天線

一般稱之為室外天線,該類天線又分為全向天線與定向天線,兩種天線都有幾十種形式與增益的選擇。原則上定做的天線應根據安裝的環境定做,如天線安裝在鐵塔上,安裝在地面是不同的。安裝在水泥澆注的房頂與安裝在全屋瓦房頂更不同,故要求天線波輸傾角要符合通信距離的要求。

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四、對講機天線的使用解析

我們首先需要明确一點,頻率越高、波長越短、天線越短。通常對講機實體長度較長的天線增益相對較同等技術的短天線要高,手持對講機的天線除了考慮自身增益外往往還要考慮整體攜帶性和外觀協調,對于一些雙頻段多頻段的對講機天線設計要額外兼顧考慮各個頻段是以往往隻能犧牲一些增益。

對于業餘無線電愛好者要最大限度發揮對講機潛能,可以在天線上做文章。例如以超便攜為優先的使用者可以選擇短棍天線,盡管增益不太好但提高了對講機整體便攜性。

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